مطالعه تجربی توزیع دمای محفظه احتراق استوانه ای در شرایط اتمسفریک

در این پژوهش، محفظه احتراق توربین گاز نمونه به صورت تجربی مورد مطالعه قرار می گیرد. هدف از این تحقیق بررسی اثر دبی های مختلف سوخت و هوا بر عملکرد محفظه و نیز فرایند خاموشی رقیق از سوخت در شرایط پایا و اتمسفریک است. محفظه احتراق مورد بررسی از نوع استوانه ای بوده و سوخت مایع کروسین با استفاده از انژکتور پیچشی فشاری به محفظه احتراق تزریق می شود. چرخاننده محوری دارای عدد چرخش 0/8 بوده و دمای هوای ورودی به محفظه 315 کلوین است. در ابتدا، محدوده پایداری محفظه احتراق مشخص شده و سپس اثر فشار بالادست انژکتور و دبی هوا بر دمای گازهای درون محفظه و خروجی از آن اندازه گیری شد. به منظور بررسی دقیق تر علت تغییر رفتار محفظه احتراق ناشی از تغییر دبی هوا، چهار نقطه عملکردی انتخاب شده و کانتور دمای درون محفظه احتراق استخراج شده است. نتایج نشان می دهد که شعله در ناحیه بالا و پایین محفظه احتراق و در مجاورت دیواره ها تشکیل می شود. بررسی ضریب یکپارچگی دمای خروجی از محفظه احتراق نشان می دهد که بهترین عملکرد در حالتی است که تمام شعله درون محفظه احتراق بوده و در عین حال، دبی هوا کمینه باشد. علاوه بر این، مشخص شد که فرایند خاموشی محفظه احتراق در شرایط رقیق به صورت یکنواخت نیست، بلکه با افزایش دبی هوا ابتدا شعله بالای محفظه احتراق و سپس شعله پایین خاموش شده و درنهایت منجر به خاموشی کل محفظه احتراق در شرایط رقیق از سوخت می شود.